xv anorganik. Suasana udara di TPA Putri Cempo Mojosongo nampak gersang, udara panas, bau
busuk menyengat menandai kalau di tempat tersebut telah terjadi proses kegiatan bakteri anaerobik di timbunan-timbunan sampah yang menimbulkan gas metana CH
4
. Achmad Hidayat 2002, 75, menjelaskan bahwa produksi gas metana CH
4
dipengaruhi oleh berbagai faktor. Oleh karenanya dalam penelitian ini dibuat dengan judul Pengaruh Kematangan Sampah Terhadap Produksi Gas Metana CH
4
di TPA Putri Cempo Mojosongo.
B. Perumusan Masalah
Memperhatikan latar belakang, maka dapat di kemukakan rumusan masalah sebagai berikut :
1. Adakah pengaruh tingkat kematangan dan ketebalan sampah terhadap emisi gas metana CH
4
di TPA Putri Cempo Mojosongo. 2. Adakah pengaruh tingkat kematangan dan keasaman pH sampah
terhadap emisi gas metana CH
4
di TPA Putri Cempo Mojosongo. 3. Adakah pengaruh tingkat kematangan dan ketebalan sampah terhadap
panas dalam sungkup di TPA Putri Cempo Mojosongo. .
C. Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang, identifikasi masalah dan rumusan masalah, maka tujuan penelitian ini untuk mengetahui :
1. Pengaruh tingkat kematangan dan ketebalan sampah terhadap emisi gas metana CH
4
di TPA Putri Cempo Mojosongo. 2. Pengaruh tingkat kematangan dan dan keasaman pH sampah terhadap
emisi gas metana CH
4
di TPA Putri Cempo Mojosongo
xvi
3. Sebagai informasi tentang kemungkinan pemanfaatan Gas Metana CH
4
sebagai sumber energi dimasa mendatang. 4. Pengaruh tingkat kematangan dan ketebalan sampah terhadap panas dalam
sungkup di TPA Putri Cempo Mojosongo.
D. Manfaat Penelitian
Penelitian ini di harapkan dapat memberikan manfaat :
1. Memberikan masukan bagi Pemerintah daerah surakarta untuk kepentingan perencanaan, pemantapan dan pengendalian pencemaran
udara sehubungan dengan pengembangan kota sebagai otonomi daerah. 2. Memberikan gambaran mengenai pengaruh antara tingkat kematangan dan
ketebalan sampah terhadap emisi gas metana CH
4
, pH sampah dan suhu di dalam sungkup di TPA Putri Cempo Mojosongo.
3. Memberikan gambaran bagi para pembaca mengenai pencemaran udara berupa gas metana CH
4
yang di sebabkan oleh adanya tumpukan sampah.
BAB II
LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Sampah a. Pengertian Sampah
Sampah pada dasarnya merupakan suatu bahan yang terbuang atau dibuang dari suatu sumber hasil aktivitas manusia maupun proses-
proses alam yang tidak mempunyai nilai ekonomi, bahkan dapat
xvii
mempunyai nilai ekonomi yang negatif karena dalam penanganannya baik untuk membuang atau membersihkannya memerlukan biaya yang
cukup besar. Satu masalah perkotaan yang sulit untuk dipecahkan diantara berbagai permasalahan yang timbul adalah masalah sampah.
Sampah akan menjadi masalah kota maupun desa; dan jika tidak terkelola dengan baik akan menjadi sumber berbagai penyakit,
pencemaran air tanah dan sungai, bau yang tak sedap, serta rusaknya estetika. Anonim, 1987:21
Asrul Azwar 1975:25 memberikan pengertian arti dari sampah sebagai berikut : sampah atau refuse adalah barang atau benda
sisa yang tidak terpakai tidak berguna lagi yang umumnya berasal dari kegiatan manusia termasuk industri, tetapi bukan termasuk tinja human
waste dan umumnya bersifat padat atau semi padat. Sampah diproduksi sejak manusia ada. Pada zaman dahulu
sampah masih bukan merupakan masalah. Sampah ditaruh atau diletakkan begitu saja tanpa perlu pengolahan. Sampah hanya
ditinggalkan begitu manusia berpindah tempat dari satu ketempat lainnya. Sampah mulai menjadi masalah ketika manusia mulai
bertempat tinggal menetap.Sampah merupakan permasalahan karena keinginan untuk melihat keadaan yang besih ditempat tinggal maupun
ditempat lain. Dengan kondisi ini sampah diusahakan untuk membuang atau memunahkan sampah. Proses pengolahan sampah dari zaman dulu
xviii
sampai dengan zaman sekarang masih tetap sama yaitu: pembuangan, pembakaran, recycling, atau pengurangan volume pemakaian bahan.
b. Komposisi Kimia Sampah
Pada umumnya komposisi kimia sampah terdiri dari unsur karbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Sulfur, dan Phospor C, H, O, N,
S, P, serta unsur lainya. Susunan ini dapat di lihat pada tabel 1 dan tabel 2 :
Tabel 1. Komposisi Kimia Sampah No.
Unsur Senyawa Kadar berat kering
1. Senyawa organik
25 - 35 2.
Nitrogen N
2
0,4 – 1,2 3.
Phosphor P
2
O
5
1,2 – 1,6 4.
Kalium K
2
O 0,8 – 1,5
5. Kapur CaO
4 – 7 6.
Carbon 12 – 17
7. Kadar Air
10 - 60 Sumber data: DKP Surakarta tahun 2000
Tabel 2. Contoh Komposisi Fisik Sampah Di Kota Besar
No Komposisi Sampah
Rata-rata 1
Sampah organik 79,49
2 Kertas
7,97 3
Kayu 3,65
4 Kaintekstil
2,4 5
Karetkulit tiruan 0,47
6 Plastik
3,67 7
Logam 1,37
8 Gelaskaca
0,50 9
Lain-lain tanah,batu,pasir 0,48
TOTAL 100
Sumber data : DKP Surakarta, 2000
c. Klasifikasi Sampah
Sampah dapat diklasifikasikan berdasar sumbernya yaitu:
xix
1 Sampah domestik yang terdiri dari sampah rumah tangga, bongkaran bangunan, sanitasi dan sampah jalanan. Secara umum
sampah jenis ini berasal dari perumahan dan kompleks perdagangan.
2 Sampah berbahaya seperti sampah industri dan sampah rumah sakit yang kemungkinan mengandung racun. Beberapa sampah rumah
tangga juga termasuk sampah berbahaya seperti baterai, semir sepatu, cat, botol obat
3 sampah medis Sampah dapat diklasifikasikan berdasar bentuknya yaitu:
1 Sampah anorganikkering seperti logam, besi, kaleng, botol yang tidak dapat mengalami pembusukan secara alami
2 Sampah organikbasah seperti sampah dapur, restoran, sisa makanan yang dapat mengalami pembusukan secara alami
3 Sampah berbahaya seperti baterai, jarum suntik bekas. Sampah dapat diklasifikasikan berdasar kemampuan sampah
untuk dihancurkan yait: 1 Biodegradable yaitu sampah yang dapat mengalami pembusukan
alami termasuk sampah organik seperti sampah dapur, sayuran, buah, bunga, daun dan kertas
2 Nonbiodegradable yang terdiri dari sampah daur ulang seperti plastik, kertas, gelas; sampah beracun seperti obat, cat, baterai,
semir sepatu; sampah medis seperti jarum suntik.
xx
Menurut Sudiarso 2002 : 2, berdasarkan jenisnya dikenal ada 2 dua kelompok sampah, yaitu :
1 Sampah organik, yaitu jenis sampah yang sebagian besar terssusun oleh senyawa organik sisa tanaman, hewan ataupun kotoran yang
mempunyai sifat secara alami dapat atau mudah diuraikan oleh jasad hidup khususnya mikroba.
2 Sampah anorganik, yaitu jenis sampah yang tersusun oleh senyawa anorganik plastik, botol, logam dan sebagainya, yang mempunyai
sifat secara alami sukar atau sangat sukar diuraikan oleh jasad hidup.
Dari macam-macam sampah yang dikemukakan diatas pada hakikatnya sampah dapat terbentuk melalui proses kimia, biologis
maupun secara fisik atau karena kesalahan dan ketidakoptimuman proses yang berlangsung dalam mengolah bahan baku primer dan
sekunder. Sampah yang terbentuk secara fisik misalnya pemotongan, penggergajian, pengecatan dan sebagainya.Sampah yang terbentuk
akibat penggunaan bahan baku sekunder misalnya pelarut atau pelumas yang tidak ikut dalam proses pembentukan produk.Ada juga sampah
yang terbentuk dari hasil samping proses limbah atau produksi, sebab pada dasarnya semua pengolah limbah tidak dapat mentranfer sampah
menjadi 100 non limbah. Proses terbentuknya sampah tersebut dan kaitan komponen-komponen dalam proses industri dapat dilihat pada
gambar 2
xxi
Gambar 1. Proses terbentuknya limbah sampah dan kaitan komponen – komponen dalam proses industri
Damanhuri, 1993:53
Dari gambar 2 dapat diketahui bahwa dalam proses produksi akan menghasilkan juga limbah yang berupa bahan terbuang. Bahan
yang terbuang itulah yang dinamakan sampah dimana sampah apabila tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan pencemaran bagi
mahkluk hidup yang ada disekitarnya sebab sampah disamping mengeluarkan CH
4
juga akan mengeluarkan bau yang tidak enak H
2
S pada saat terjadi pembusukan.
Menurut hukum kekekalan massa bahwa jumlah berat massa semua zat sebelum suatu reaksi, sama dengan jumlah berat massa
semua zat sesudah reaksi itu.Karena itu, untuk hasil produksi diperlukan
suatu proses
mengubah massa
faktor produksimakanan.Pada umumnya jumlah hasil produksi yang terpakai
lebih kecil dari jumlah hasil produksi yang dihasilkan dari suatu proses
Bahan baku sekunder Energi,Fluida, Materi
Bahan Baku Primer
Proses Produksi
Produk Pemakai
Bahan terbuang
Bahan terbuang
xxii
dan sisanya dibuang sebagai limbah atau sampah.adapun prosesnya dapat dilihat pada gambar 3.
Proses Pemakaian
Gambar 2. Skema hukum
kekekalan massa
Sukanto, Brodjonegoro, 1989: 25
d. Jenis sampah
Jenis sampah dapat dibagi menjadi: 1 Garbage yaitu sampah yang berasal dari sisa pengolahan, sisa
pemasakan atau sisa makanan yang telah membusuk tetapi masih dapat digunakan sebagai makanan oleh organisme lain.
2 Rubbish yaitu sampah yang berasal dari sisa pengolahan yang tidak mudah membusuk. Contoh kaca dan keramik
3 Ashes dan cinder yaitu sampah dari sisa kegiatan pembakaran. 4 Dead animal yaitu sampah yang berasal dari bangkai hewan, dapat
berupa bangkai hewan peliharaan domestik animal maupun hewan liar.
5 Street sweeping yaitu sampah yang berasal dari sisa-sisa pembungkus, sisa makanan dan kertas, kayu yang berserakan di
sepanjang jalan. 6 Industrial waste yaitu sampah yang berasal dari kegiatan industri.
Sampah ini biasanya lebih homogen dibandingkan dengan sampah jenis lainya.
Faktor Produksi Hasil Produksi
Konsumsi + Sisa
xxiii
e. Model Pengelolaan Sampah
Model pengelolaan sampah menurut Bahar 1985 : 15 – 18 ada beberapa macam yaitu :
1 Refuse Compacting Pemadatan Sampah Refuse Compacting adalah proses pemadatan sampah. Yaitu untuk
menangani sampah
yang bersifat
volumenous apabila
ditransportasikan begitu saja ke tempat pembuangan akan memerlukan tempat, kendaraan dan tempat penimbunan. Prosesnya
yaitu sebelum sampah dibawa ketempat penimbunan dipadatkan terlebih dahulu. Dengan metode ini memberi keuntungan
membantu memudahkan penanganan, mengefisienkan transportasi, memudahkan penyimpanan, mengefisienkan penggunaan tanah
penimbunan.Sedang kerugiannya tidak dapat mengurangi berat sampah dan memerlukan tenaga dan biaya tambahan.
2 Open Trench Burning Pembakaran sampah Open Trench Burning adalah model pengelolaan sampah keparit
yang tidak digunakan masyarakat dan jauh dari pemukiman penduduk,
kemudian dilanjutkan
dengan proses
pembakaran.Supaya pembakaran sempurna maka perlu sering dikontrol secara terus-menerus.. Bila parit telah penuh oleh residu
pembakaran kemudian ditimbun tanah.Keuntungan pengelolaan ini adalah penggunaan lahan lebih effisien, sedikit modal dan
peralatan, menggunakan parit yang tidak digunakan penduduk,
xxiv
menghindari polusi air, dapat digunakan dalam waktu yang lama. Sedangkan
kerugiannya adalah
menimbulkan asap
yang mengganggu pernafasan
3 Open Dumping Penumpukan sampah Open Dumping adalah model pengelolaan sampah dengan cara
membuah sampah dengan menumpuk sampah begitu saja di atas lahan terbuka, dan ini merupakan model penanganan sampah yang
sangat sederhana. Keuntungan model ini adalah biaya relatif murah, dapat menampung berbagai macam jenis sampah,
memanfaatkan lahan yang tidak digunakan, dalam waktu lama dapat menyuburkan lahan.Kerugian mudah berkembang hama
tikus, insekta, lalat, mikroorganisme, pencemaran air, tanah, udara, dan penurunan nilai estetika lingkungan. Sistem ini diharuskan jauh
dari permukiman penduduk. 4 Dumping at sea Penimbunan sampah dipantai
Dumping at sea adalah model pembuangan sampah dan penimbunan sampah di pantai yang dangkal Caranya dengan
membuat tanggul-tanggul pemisah terlebih dahulu untuk menghalangi sampah, supaya jangan sampai terbawa arus ketengah
laut, kemudian sampah dimasukan kepantai yang sudah diberi tanggul. Dalam kurun waktu yang lama apabila tanggul sudah
penuh sampah kemudian diratakan, dipadatkan dan ditimbun tanah atau pasir.
xxv
5 Recycling Daur Ulang Recycling adalah model pengelolaan sampah dengan memungut
kembali barang-barang sisa yang masih bisa dimanfaatkan. Sistem ini secara inisiatif banyak dilakukan oleh perorangan yang biasa
disebut pemulung. 6 Sanitary Land Fill Sampah ditutup dengan lapisan tanah
Sanitary Land Fill adalah model pengelolaan sampah yang dilakukan didalam tanah. Sampah yang dimasukan ke dalam tanah
dipadatkan dengan mesin pemadat sampai penuh, kemudian ditutup dengan tanah dari tanah galian bekas pembuangan lubang sampah
tadi. Lokasi ini dipagar dan pada lahan yang rendah, sehingga tidak mengganggu air permukaan. Menurut Hadi Wiyoto 1983 : 26
sistem penimbunan ini dapat dimodifikasi dengan adannya pengelolaan
yang dilakukan
secara khusus
terhadap leachate.Pengelolaan leachate sangat diperlukan dalam suatu sistem
pembuangan akhir sampah, dikarenakan leachate merupakan zat beracun dari hasil dekomposisi sampah dan membahayakan
lingkungan sekitar apabila mencemari air tanah.
2. Kematangan
Tingkat kematangan adalah Tingkat kisaran dimana sampah sudah mengeluarkan gas Methana CH
4
, sampai tingkat maksimal di
xxvi
tandai dengan sampah tersebut sudah mulai membusuk, suhu berubah dan mengeluarkan leached Yuli Soemirat Slamet, 2002
3. Ketebalan
Ketebalan berasal dari kata tebal, yang berarti keadaan lebih besar antara permukaan yang berlawanan jika dibandingkan dengan benda
lainnya yang sejenis, seperti barang tipis atau terhelai, contohnya kertas, daun dan lapisan. Ketebalan berarti keadaan yang tebal Lukman Ali,
1991: 1018. Dalam penelitian ini yang dimaksud dengan ketebalan sampah adalah perlapisan timbunan sampah yang berada di lokasi tempat
pembuangan sampah TPA sampah. Ketebalan timbunan sampah ketinggiaannya berkisar mulai 0 sampai 3 meter di atas permukaan tanah.
4. Kematangan Sampah
Kematangan berasal dari kata matang, yang berarti keadaan yang sudah waktunya untuk dimanfaatkan, sedangkan kematangan merupakan
istilah dalam keadaan matang atau sempurna untuk dapat dimanfaatkan hasilnya Lukman Ali, 1991; 636. Kematangan sampah berarti keadaan
sampah yang sudah mengalami proses dekomposisi sehingga wujud dari sampah sudah berubah dan hancur dengan tekstur yang lebih halus dari
asalnya.
5. Emisi Gas Metana CH
4
xxvii
Metana adalah Gas yang molekulnya tersusun dari satu atom karbon dan empat atom hidrogen. Metana merupakan gas rumah kaca yang
dihasilkan dari proses penguraian bahan organik oleh bakteri anaerob bakteri yang hidup dalam kondisi tanpa udara. Metana terdapat secara
alami dan merupakan unsur utama biogas dan gas bumi. Metana adalah gas rumah kaca lain yang terdapat secara alami. Metana dihasilkan ketika
jenis-jenis mikroorganisme tertentu menguraikan bahan organik pada kondisi tanpa udara anaerob. Gas ini juga dihasilkan secara alami pada
saat pembusukan biomassa. Metana mudah terbakar, dan menghasilkan karbon dioksida sebagai hasil sampingan Kantor Menteri Negara
Lingkungan Hidup, 1992
Kegiatan manusia telah meningkatkan jumlah metana yang dilepaskan ke atmosfer. Sawah merupakan kondisi ideal bagi pembentukannya, di mana tangkai padi
nampaknya bertindak sebagai saluran metana ke atmosfer. Meningkatnya jumlah ternak sapi, kerbau dan sejenisnya merupakan sumber lain yang berarti, karena metana
dihasilkan dalam perut mereka dan dikeluarkan ketika mereka bersendawa dan kentut. Metana juga dihasilkan dalam jumlah cukup banyak di tempat pembuangan sampah;
sehingga menguntungkan bila mengumpulkan metana sebagai bahan bakar bagi ketel uap untuk menghasilkan energi listrik. Metana merupakan unsur utama dari gas bumi. Gas ini
terdapat dalam jumlah besar pada sumur minyak bumi atau gas bumi, juga terdapat kaitannya dengan batu bara.
xxviii
Gambar 3 . Metana CH
4
6. pH Sampah
Keasaman pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen dalam sampah, semakin tinggi kadar ion hidrogen dalam sampah semakin masam sampah
tersebut. Di dalam sampah selain ion hidrogen dan ion-ion lainnya ditemukan pula ion hidroksil yang jumlahnya berbanding terbalik dengan ion hidrogen. Sedangkan pada
sampah yang alkali kandungan ion hidroksil lebih banyak dari pada ion hidrogen. Apabila kandungan ion hidrogen sama dengan ion hidroksi biasanya sampah bereaksi netral
dengan pH = 7. Nilai pH berkisar antara 0 – 14, dengan pH = 7 disebut dengan netral, pH
kurang dari 7 disebut dengan masam sedangkan pH lebih sari 7 disebut dengan alkali. Walaupun demikian pH sampah umumnya berkisar 3 – 9. Di rawa-rawa sering ditemukan
sisa-sisa tumbuh-tumbuhan dengan pH sangat masam, yaitu kurang dari 3 karena di wilayah itu banyak mengandung asam sulfat. Sedangkan pada sampah-sampah yang
mentah dan kering pH-nya sangat tinggi, kadang-kadang mencapai 9 karena mengandung Na Sarwono, 1987 : 56.
7. Panas
Panas adalah energi kinetik yang dikeluarkan berupa pancaran yang disebabkan oleh gesekan antara dua benda atau penekanan antar benda satu dengan yang
xxix lain. Panas dapat diukur dengan satuan ukuran tertentu. Satuan ukuran panas disebut
dengan suhu yang dapat diukur dengan menggunakan satuan ukuran tertentu yaitu derajat Fahrenheit, derajat Celcius, derajat Reamur maupun derajat Kalvin. Di Indonesia
pengukuran suhu umumnya digunakan dengan derajat Celcius. Panas sangat berpengaruh terhadap segala sesuatu yang ada disekitarnya. Pada
penelitian ini panas yang dimaksud adalah panas yang dipancarkan akibat proses kematangan sampah yang ditangkap atau dikumpulkan dalam cungkup pengukuran
pancaran dan diukur dengan santuan skala derajat celcius.
B. Penelitian yang Relevan
Penelitian yang pernah dilakukan dan menjadi bahan pertimbangan dalam penelitian ini antara lain:
1. Emisi gas metan melalui beberapa varietas padi pada tanah Inseptisol yang disawahkan, Wihanjoko 2001, yang menyimpulkan bahwa
produksi gas metan meningkat apabila diberi pupuk kandang dan kompos jika dibadingkan dengan pupuk kimia, walaupun variatas padinya
berbeda. 2. Produksi padi dan pemanasan gobal. Sudadi, 2002, yang menyimpulkan
bahwa tanah sawah bukanlah sumber utama emisi gas metan.
C. Kerangka Berpikir
